[发明专利]环保型低气含量铝合金锭及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝合金锭以及该种铝合金锭的生产方法，具体涉及一种环保型低气含量铝合金锭及其生产方法。

背景技术

目前，市场上的铝硅合金，杂质及有害物质含量高，含气量高，原料的分选能力差，制备能耗大、污染严重、效率低。

目前市场铝合金的生产方法一般以纯铝锭为基体，按照成分配比要求，添加所需合金元素，熔炼出所需牌号的铝合金锭，但此种制备方法成本很高；另一种制备方法是使用废铝料来制备，以回收来的废铝零件或生产铝制品过程中的边角料以及废铝线等为主要原材料，经熔炼配制生产出符合标准要求的再生铝锭，此种方法制备的铝合金锭的工艺中存在以下问题：

1)废铝料的来源及其预处理

废铝料主要分为废杂铝切片、混杂的废铝料、焚烧后的含铝碎铝料、废熟铝，废生铝和废合金铝等。废铝料的主要来源于工业废料、回收料、以及铸造浇冒系统，其组成相对比较复杂。多数情况下，其中含有较多的外来杂质，包括各种有机质如塑料类物质、水分等，这类物质在熔炼过程进行之前如果不清理干净，会造成合金熔体严重吸气，在随后的凝固过程中产生气孔、疏松等缺陷。因此熔炼前要对废铝料进行预处理，行业内对废铝料的预处理是按照材料成分进行大的分类，分类依据是使其接近某种牌号铝合金的成分，对已经分类的铝合金废料进行必要的拆解，去除大块的非铝金属或有机杂质。对原材料进行必要的清洗、喷砂等。目前行业内废铝的预处理基本上还没有实现机械化和自动化，主要靠人工，使用的工具是磁铁、钢锉，凭的是经验，这种分选方法效率低、质量差、成本高。

2)熔炼

熔炼的基本任务就是把按照一定配比的金属炉料投入熔炉中，经过加热和熔化得到熔体，再对熔化熔体进行成分调整，并在熔炼过程中采取相应的措施控制气体及氧化夹杂物的含量，使符合规定成分，得到合乎要求的、高质量的合金液。

铝合金熔炼工艺流程如下：备料→配料→装炉→熔化(加硅、铜等)→扒渣→加(除)镁、铍等→搅拌→取样→调整成分→搅拌→精炼→扒渣→静置→铸造。

目前行业内一般采用高温熔炼法，熔炼过程中温度控制在850℃左右，此种 熔炼对原材料的烧损很大，能耗也大；熔炼过程中的搅拌一般采用铁耙搅拌，铁耙搅拌会增加铝熔体的铁含量，同时会增加熔体的含气含渣量；精炼工艺不成熟，一般都是把精炼剂直接撒入炉内，除气、除杂效果不好。

上述对使用废铝料制备铝合金的方法及其所面临的技术难题进行了概述，在使用废铝料制备铝合金时，所面临的主要技术难题有：废铝料的分选质量及效率、熔炼的烧损控制及效率、熔体的含气量控制和环境的污染控制等，由于以上技术难题，在生产会遇到生产效率低、成本高，含气量高，环境污染严重等问题。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种环保型低气含量铝合金锭及其生产方法。

技术方案：为了实现以上目的，本发明所述的一种环保型低气含量铝合金锭，该合金锭的重量百分比为：

Cu：1.6％～3.3％；Si：9.8％～11.8％；Mg：0～0.29％；Zn：0～0.8％；Fe：0～0.8％；Mn：0～0.48％；Ni：0～0.48％；Ti：0～0.1％；Pb：0～0.1％；Sn：0～0.2％；其它微量元素总和0～0.25％；余量为AL。

本发明中，所述环保型低气含量铝合金锭中还含有Cr和Cd；Cr的含量不高于0.09％；Cd的含量不大于80ppm。

所述的环保型低气含量铝合金锭的生产方法，具体步骤为：

(1)原料的分选：采用“金属废料破碎机”和“涡电流废料分选机”来分选废铝料；其中“金属废料破碎机”已在专利“ZL200920048385.3”中公开；“涡电流废料分选机”已在专利“ZL2009200483815”中公开。

(2)备料：把分选过的原料进行分类储存，为熔炼生产提供原料；

(3)配料：根据产品的各金属元素比例要求和所备的原料进行配比；

(4)预加热及加料：将配比好的原料通过“废铝熔炼预热窑”进行预加热后，送入熔炼炉；预加热温度可达到150℃～300℃；

(5)熔炼炉熔化：将预热后的铝料送入熔炼炉中进行加热升温熔炼，采用低温熔炼，熔炼温度控制在高于铝合金熔点100℃范围内，即650℃～750℃范围内；熔炼生产遵循“快速熔炼”原则，控制在4h～6h；

(6)扒渣：将铝液表面漂浮的氧化渣扒除；